智能小區中安防系統的研究和設計

標簽：TCP/IP UDP

智能小區安防系統的組成

智能小區以科技為基礎，在住宅小區內充分利用計算機技術(shù)，為人們提供快速便捷的信息通訊服務(wù)，安全舒適的居住環(huán)境以及高效科學(xué)的物業(yè)管理功能，它包括安防系統、管理與設備監控系統和信息網(wǎng)絡(luò )系統功能。小區安防系統是智能小區的重要組成部分，它是通過(guò)各種采用安全技術(shù)的器材設備，實(shí)現小區實(shí)時(shí)監控和管理，保障小區住戶(hù)安全的綜合性多功能防范系統。隨著(zhù)人們對生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，智能小區安防系統不僅提供基本的安全防范服務(wù)，還提供小區環(huán)境監測等服務(wù)。

一、智能小區安防系統的組成

(一)住宅報警裝置為保證住戶(hù)在住宅內的人身安全，在室內安裝各種探測器進(jìn)行監控，并提供緊急呼救功能。

(二)訪(fǎng)客對講裝置主要針對外來(lái)訪(fǎng)客進(jìn)行管理，有效防范外來(lái)人員進(jìn)入住宅單元，在實(shí)現時(shí)常常與門(mén)禁系統集成在一起，有效控制人員的出入。

(三)周邊防越報警裝置是在封閉的小區周邊安裝各類(lèi)探測器，防止非法入侵。

(四)視頻監控裝置是在小區出入口、周界及公共通道等重要場(chǎng)所安裝攝像設備，由小區監控中心進(jìn)行監視和錄像，使管理人員能充分了解小區的動(dòng)態(tài)。

(五)電子巡更裝置是在小區內安裝巡更站點(diǎn)，保安巡更人員攜帶巡更記錄機按指定的路線(xiàn)和時(shí)間到達巡更點(diǎn)并進(jìn)行記錄，實(shí)現小區中心對保安人員的監控和檢查，同時(shí)當發(fā)生險情時(shí)便于保安人員的調度。

以上這些裝置在實(shí)現時(shí)往往由多個(gè)子系統相互集成在一起，特別是隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)的發(fā)展，它們之間相互融合，高度集成。

二、智能小區安防系統的特點(diǎn)

(一)智能小區安防系統的數字化

隨著(zhù)嵌入式和智能控制技術(shù)的發(fā)展，智能小區安防系統已由模擬監控系統發(fā)展為數字監控系統，實(shí)現了各類(lèi)資源和信息的數字化。集成網(wǎng)絡(luò )通訊、信息處理的數字安防設備已逐步取代模擬設備，特別是在視頻監控系統中，采用圖像傳感器+圖像編碼芯片+微控制器+網(wǎng)絡(luò )通訊芯片的方式構建的數字視頻監控系統已逐步成為主流。數字化的智能小區安防系統克服了模擬監控系統的局限性，有效地解決了模擬系統中信號傳輸距離有限、抗干擾差、視頻畫(huà)面品質(zhì)不高、信息存儲不方便以及查詢(xún)繁瑣等問(wèn)題，具有設備簡(jiǎn)單、安裝調試便利、存儲方便、遠程傳輸及隨機檢索等許多優(yōu)點(diǎn)。

目前，智能小區安防數字化的發(fā)展方向是將圖像探測作為報警防范的主要手段，通過(guò)模式識別技術(shù)使得系統具有特征識別和探測功能，從而有效判斷各類(lèi)非法入侵和火警等聲光警情，降低警報的誤報率。隨著(zhù)新成像技術(shù)的不斷發(fā)展，安防監控范圍也擴展到不可視范圍。

(二)智能小區安防系統的網(wǎng)絡(luò )化

網(wǎng)絡(luò )化是智能小區安防系統的關(guān)鍵，它是提供高質(zhì)量和高可靠性安防服務(wù)的基礎。智能小區安防系統網(wǎng)絡(luò )化主要體現在3個(gè)方面：安防設備之間實(shí)現各類(lèi)安防信息的共享;與智能小區其他系統之間實(shí)現信息的共享和傳輸;通過(guò)接入公共網(wǎng)，如因特網(wǎng)和PSTN網(wǎng)絡(luò )，及時(shí)向外界提供各類(lèi)安防信息，從而形成了層次化的網(wǎng)絡(luò )結構，如圖1所示。較好地實(shí)現了社會(huì )、小區及家庭3級防范機制，實(shí)現了集監測防范、信息管理及處理控制于一體的安防服務(wù)，同時(shí)也大大提高了系統的可靠性和實(shí)時(shí)性。

智能小區安防系統的實(shí)現

目前，安防系統網(wǎng)絡(luò )化的研究主要集中在系統的組網(wǎng)方式和具有聯(lián)網(wǎng)功能的安防設備。安防系統組網(wǎng)方式多種多樣，如現場(chǎng)總線(xiàn)方式(如CAN總線(xiàn)、Lonworks等)、已有專(zhuān)線(xiàn)改造方式(如基于電話(huà)線(xiàn)的ADSL方式、基于HFC的雙向有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò ))及局域網(wǎng)方式(主要是基于以太網(wǎng))等。在實(shí)際應用中常常采用多種方式混合使用，如底層采用RS485做為控制網(wǎng)絡(luò )用于連接各類(lèi)傳感器、探測器和安防設備，上層采用以太網(wǎng)連接安防設備和上層信息監控系統?；趦惹毒W(wǎng)絡(luò )協(xié)議的單芯片的各類(lèi)安防設備也逐步進(jìn)入市場(chǎng)。

由于以太網(wǎng)速度快、穩定性和可擴充性好，已成為小區網(wǎng)絡(luò )和因特網(wǎng)的主流，并逐步進(jìn)入家庭網(wǎng)絡(luò )。而隨著(zhù)安防系統的數字化和與智能小區其他系統的資源共享，對系統通訊協(xié)議的可靠性、安全性及開(kāi)放性都提出了較高的要求。TCP.IP協(xié)議的獨立性、穩定性及擴充性很好地滿(mǎn)足了這些要求，同時(shí)由于TCP.IP在Internet中的主導地位，采用TCP.IP也符合未來(lái)Internert無(wú)處不在的發(fā)展趨勢，基于以太網(wǎng)和TCP.IP技術(shù)的組網(wǎng)方式已成為安防系統的重要特點(diǎn)。

(三)智能小區安防系統的智能化

智能小區安防系統不僅要求快速反映出當前環(huán)境的情況，而且需要主動(dòng)地判斷各類(lèi)環(huán)境變化，并協(xié)同其他系統進(jìn)行相關(guān)的控制處理。

智能小區安防系統的智能化主要體現在報警的聯(lián)動(dòng)處理和基于模式識別的探測。報警的聯(lián)動(dòng)處理是指當系統中某設備檢測到險情時(shí)，調度周邊其他類(lèi)別的安防設備對發(fā)生險情的區域進(jìn)行探測，綜合分析;同時(shí)與智能小區其他系統相互協(xié)作，當判別險情后通知其他系統進(jìn)行相應的處理?；谀Ｊ阶R別的探測是通過(guò)生物識別和特征識別等技術(shù)，充分利用光電探測技術(shù)識別各類(lèi)非法入侵和險情，同時(shí)采用其他輔助手段，從而降低警報的誤報率。

三、智能小區安防系統的實(shí)現

(一)概述

本方案采用基于家居服務(wù)器的智能家居系統，以家居服務(wù)器為核心構建家庭網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現內網(wǎng)高端、中端和低端的互聯(lián)和協(xié)議轉換，家居服務(wù)器同時(shí)充當家庭網(wǎng)關(guān)，實(shí)現家庭網(wǎng)絡(luò )與外部網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)。整個(gè)系統的架構，如圖2所示。

(二)系統總體結構與組網(wǎng)方式

從信息的處理模型和網(wǎng)絡(luò )結構來(lái)劃分，系統自上而下劃分為3層結構：監控管理層、安防設備層及傳感器層。監控管理層是由小區各類(lèi)服務(wù)器和基于PC的監控終端組成，用于接收安防設備發(fā)送的各類(lèi)信息和發(fā)送各類(lèi)控制指令，它與智能小區管理信息系統相結合，用于管理人員監控和信息存儲查詢(xún);安防設備層是指各類(lèi)聯(lián)網(wǎng)的安防設備，包括網(wǎng)絡(luò )攝像機、家居服務(wù)器及樓宇對講等，向上報告各類(lèi)安防信息和接收執行控制指令，向下讀取各類(lèi)傳感器的狀態(tài)信息;傳感器層則是各類(lèi)接入安防設備的傳感器和探測器，用于向上報告檢測的各類(lèi)信息。